Маслов А.Р. Инструментальные системы машиностроительных производств

Подождите немного. Документ загружается.

ФОРМЫ ПЕРЕДНИХ ПОВЕРХНОСТЕЙ ПЛАСТИН 183

_| 1... |_| 1.1

26-

SIMPLEX

0,05 0,1 0,15 0,2 0,3 0,35 0,4 0,5 0,6 0,8 1,0

So,

мм/об

Рис. 5.7. Диаграмма зон удовлетворительного дробления

алюминиевой стружки СМП фирмы Cerarizit (цифрами

обозначены форморазмеры передней поверхности)

предлагаются СМП для державок типов Т Мах Р и Т Max U, кото-

рые обеспечивают широкие диапазоны подач при точении с на-

дежным стружкодроблением.

Широкое распространение получили унифицированные фор-

мы передней поверхности СМП, когда для чернового, получисто-

вого и чистового резания используется передняя поверхность. Для

полного представления о конструкции СМП на рис. 5.8 дан рабо-

чий чертеж со всеми размерами.

Например, для пластин, используемых при точении заготовок

из конструкционных сталей 40Х и 45, разработаны формы перед-

ней поверхности, представленные на рис. 5.9. Испытания резцов с

ромбическими, квадратными и трехгранными пластинами при об-

работке указанных конструкционных сталей показали, что нор-

мальная форма передней поверхности (рис. 5.9, б) обеспечивает

устойчивый отвод и удовлетворительное дробление стружки на

черновых и получистовых режимах при S

0,1...0,25

мм/об и t =

0,5...2,5

мм. Для чистовой обработки разработана форма перед-

ней поверхности с укороченной шириной канавки (рис. 5.9, а),

0,20±0,05

0,11±0,025\

#вп

12,700

<*1

5,16

4,76

0,4

0,8

1,2

1,6

3,307

3,088

2,867

2,646

1,818

1,697

1,576

1,454

"ВП

19,050

</,

7,93

6,35

0,8

1,2

1,6

2,4

4,851

4,631

4,411

3,970

2,665

2,546

2,425

2,182

Рис.

5.8. Рабочий чертеж СМП с унифицированной передней поверхностью

ФОРМЫ ПЕРЕДНИХ ПОВЕРХНОСТЕЙ ПЛАСТИН 185

Рис.

5.9. Формы передней поверхности СМП:

- укороченная;

- нормальная

что обеспечивает устойчивое дробление стружки при S

= 0,05...

0,1 мм/об. Скорость резания - 200...270 м/мин, зависит от типа

износостойкого покрытия. В качестве примера на рис. 5.10 показа-

ны области удовлетворительного дробления стружки СМП различ-

ной формы при обработке коррозионно-стойкой стали.

Стандартные СМП по ГОСТ 19052-80 (в ред. 1991 г.) имеют

стружколомающие канавки трех типов: плоскорадиусные (тип 1),

двухступенчатые (тип 2) и радиусные. Пластинами со стружколо-

мающими канавками типа 1 дробление стружки осуществляется

Дмм

/, мм

О 0,05 0,1 0,15 0,2

So,

мм/об 0 0,05 0,1 0,15 0,2 S

, мм/об

Рис.

5.10. Диаграммы дробления стружки СМП по рис. 5.9, б

при точении сплавом МРЗ:

- сталь

9X18;

- сталь 14Х17Р2;

- пластина ромбической формы,

95°;

- пластина квадратной формы,

= 75°

186

Глава 5. СИСТЕМЫ СМЕННЫХ РЕЖУЩИХ ПЛАСТИН

при точении с большими подача^,, /с sn,; , ~

резания t > 4,0 мм. Эти канавкиТ

(

}

ГЛ

бинами

режущих пластинах. " *

е п

имен

**>™ в современных

Использование СМП с канавками типа 2 показало что в наи

более распространенном диапя™« «>«.л*ши, что в наи-

< 0,6 мм/об)Те наблюдаете 2*

™°

(

< 4

'°

Мм

ступенью канавки. Завивание*

«™

W*KH со второй

пень радиусом 1,5 мм. Это noSj

обеспе

™^т первая сту-

стружкодробления при го^^У^Тсми"^

""^

2 и с СМП с прямыми pawycI^TZL

кан

^ами типа

Дробление стружки за счет пласте ™™ W

C0M

*>5 "*•

ходит тем интенсивнее, чем меньш Р»

™

* « ™ "Роис-

коломающая канавка должна 1ен

^ ^ ^

ЭТОМу

CTp

Вследствие многообразие маГ^

?W 3aBHB

™

Ядаиь

диапазона режимов резанТнеГ^Т" ^Т* "

ШИР

ными стру^коломающими канавка!, "^

СМП С P£№yC

случаях обработки. Если ^ ?" T°

° **?»

Р™ных

обеспечивает надежное дроблен"

У Р

ИНаша

диус может оказаться мГ

1М

^или б^Гм ч'Г "** Г" " ^

этому целесообразно использовать ? МП.

Heo6x

<«>- По-

ломающими канавками различных п!!еп °

РаДИуСНЬШИ с

жко

размера канавки принимают ради1о

Р КаЧ6СТВе

СН

ВН0Г0

Щей профиль канав'ки в сечении п^J^T™"™* ^^^

жущей кромке. Исследования noSu Г i

ГЛаВН

РС

ных материалов в широком диап^ ' ^ °

браб

ТКе раЗЛИЧ

ное дробление стружки ZZZ^CMT* ^^ ^^^

ми канавками радиусами 0,5;15 и зТ

^Ужколомающи-

>-р

— ' ' *

°>-Э ММ.

подб! Гея

^ТжгГмаГГкаГГо

^ °*

Сначала по диаграммам c^J^T °

еделенного

Р^ера.

соответствующие^материалу^заш^ Г""

ВЫбИРаЮТ

Затем из них выбирают однуTo

HKn

В ШШИВ

ШУЮ

дробление стружки дГзаданГ™^

КаНЗВК

У'

обеспе

™

Когда дробление обеспечивае

ТСЯ

н1

ШДаЧИ

ГЛубИНЫ ре3аниЯ

выбирать канавку с бояьш1Т

раа

и^ ^

КаНЭВКами

сле

ет

зания будет меньше

Ради

^ом, так как при этом сила ре-

ТИПЫ КРЕПЛЕНИЯ ПЛАСТИН

187

В системе автоматизированной технологической подготовки обра-

ботки деталей выбор необходимой стружколомающей канавки

осуществляется на этапе выбора режущего инструмента в диало-

говом режиме. Для этого используют методики, разработанные

комитетом по стандартизации ТК-95 ИСО.

5.3.

Типы крепления пластин

Все виды режущего инструмента состоят из двух основных

частей - рабочей части, содержащей лезвия, и крепежной, пред-

назначенной для базирования и закрепления режущего инструмен-

та или непосредственно в технологическом оборудовании, или че-

рез вспомогательный инструмент.

Конструкции инструмента с СРП и основные показатели их

качества в значительной мере определяются формой пластины в

поперечном сечении, системой базирования и закрепления СРП.

В поперечном сечении пластины могут иметь прямоугольную

форму с выступом, удерживающим пластину от смещения. Часто

предусматриваются отверстия, уступы, выемки для крепления,

причем отверстия могут быть цилиндрическими, иметь кониче-

ский или фасонный участок. Пластины могут быть установлены

радиально (вдоль передней поверхности) и тангенциально (вдоль

задней поверхности).

В зависимости от формы пластины применяют ту или иную

схему крепления, причем для одной и той же формы пластины

возможны различные схемы. Силы могут прижимать пластину как

по опорной (в вертикальном направлении), так и по упорной (в

горизонтальном направлении) поверхностям. Одна из сил может

отсутствовать или быть небольшой (например, если она является

силой трения).

Для механического закрепления СРП используются четыре

основных способа крепления, схемы которых в соответствии с

ИСО 5608-80 и ГОСТ 26476-85 приведены на рис. 5.11.

Разработанные способы закрепления пластин сводятся к трем

основным: сверху (С), через отверстие (Р, S) и клином (М), дейст-

вующим на одну из боковых сторон.

188 Глава

СИСТЕМЫ СМЕННЫХ РЕЖУЩИХ ПЛАСТИН

©j 1 , © ®.

Рис.

5.11.

Схемы механического крепления режущих пластин

а) б) в) г)

Рис.

5.12. Конструкции механизмов крепления пластин:

- прихватом;

рычагом;

винтом;

г - клином-прихватом

Конструктивное, воплощение способов крепления пластин

разнообразно. К типовым относятся конструкции механизмов кре-

пления, представленные на

рис.

5.12.

Оценить, как совершенствуются конструкции крепления ре-

жущих пластин, можно на примере модернизации крепления пла-

стины, базирующейся своим отверстием на неподвижный штифт.

Простота изготовления этой конструкции способствует ее

массовому применению. На рис. 5.13, а показано одно из первых

конструктивных воплощений. Режущая пластина / закрепляется

путем поджатая к штифту 4 в результате воздействия клина 2, пе-

ремещающегося между пластиной 1 и державкой, за счет завинчи-

вания винта 3. Недостатком этой конструкции является появление

зазора между пластиной / и ее опорой, вызывающего поломку

пластины.

Для исключения возможности образования этого зазора фир-

мой Sandvik Coromant (Швеция) разработана конструкция

(рис.

5.13, б), в которой на клиновом элементе 2 предусмотрен вы-

ступ, расположенный со стороны режущей пластины / и контак-

тирующий с опорной поверхностью гнезда державки. Однако кон-

тактирующий с боковой поверхностью пластины участок клиново-

го элемента в момент закрепления увлекает за собой режущую

ТИПЫ КРЕПЛЕНИЯ ПЛАСТИН 189

пластину, снижая стабильность базирования. Для устранения этого

недостатка в конструкции, показанной на рис. 5.13, в, на опорной

поверхности державки, контактирующей с выступом клинового

элемента 2, выполнили скос в сторону режущей пластины. При

закреплении скошенный участок позволяет компенсировать при-

поднимание режущей пластины, вызванное опрокидыванием кли-

нового элемента при закреплении. Это дало качественный скачок в

реализации рассматриваемой конструкции.

На рис. 5.13, г показана конструкция с перемещением клино-

вого элемента параллельно опорной поверхности режущей пла-

стины 1, разработанная фирмой Seco Tools (Швеция). В ней преду-

смотрен клин 2 с коническим отверстием, превышающим по диа-

метру средний диаметр конического участка головки винта 3. Под

действием головки винта клиновой элемент перемещается в плос-

кости опорной поверхности режущей пластины до гарантирован-

ного контакта с пластиной.

Рис. 5.13. Узлы крепления СРП типа Р:

/ -

СРП;

клин;

винт;

- штифт

190 Глава

СИСТЕМЫ СМЕННЫХ РЕЖУЩИХ ПЛАСТИН

а) 6) в)

Рис. 5.14. Узлы креплений СРП типа

Р:

1-4 -

см.

рис.

5.13;

5 - промежуточный элемент

Дальнейшей модернизацией являются конструкции с одно-

временным прижимом режущей пластины как с боковой стороны,

так и со стороны передней поверхности. На рис. 5.14, а показана

конструкция с креплением пластины клином-прихватом; заклини-

вание и прижим Производятся одним элементом.

Одной из разновидностей этого типа является крепление

(рис.

5.14, б), когда клин-прихват размещается в наклонном пазу

державки, что повышает точность и надежность крепления.

Развитие конструкции крепления клином привело к решению,

когда одновременное прижатие режущей пластины к штифту и по

опорной поверхности осуществляется разными крепежными эле-

ментами. На рис. 5.14, в показан узел крепления пластины прихва-

том, снабженным клиновым выступом, взаимодействующим с

промежуточным элементом, расположенным между боковой по-

верхностью пластины и выступом.

Указанные конструкции крепления применяют на резцах с ра-

бочей высотой 16...32 мм для черновой обработки на заниженных

режимах, так как они имеют низкую жесткость и недостаточную

точность положения вершины резца из-за базирования пластины

по отверстию.

Для АП необходимы другие конструкции - с базированием

СМП на точно изготовленные упорные поверхности гнезда дер-

жавки. Используют два конструктивных варианта узлов крепле-

ния: с неподвижной опорой и подвижным штифтом (рис. 5.15, а) и

с подвижной опорой и неподвижным штифтом (рис. 5.15, б и в).

ТИПЫ КРЕПЛЕНИЯ ПЛАСТИН 191

Рис. 5.15. Узлы крепления СРП подвижным штифтом:

1-4-см. рис. 5.13

Анализ узлов крепления режущих пластин подвижным за-

жимным элементом показывает, что эффективность этого крепле-

ния обусловлена действием сил, их направлением и местом при-

ложения. На рис. 5.15, б показана схема нагружения подвижного

штифта в виде рычага, имеющего три участка поперечного на-

гружения: верхний (режущая пластина), средний, на который дей-

ствует активная сила Р, и нижний, резьбовой. На верхний и ниж-

ний участки действуют реактивные силы R. Кроме того, штифт мо-

жет иметь две степени свободы: осевое перемещение и вращение.

Анализ схем конструкций, в основу которых положен способ

крепления подвижным штифтом, приведен в табл. 5.3, в которой

показаны возможные схемы нагружения штифта активными Р и

реактивными R силами. Схемы различаются степенью влияния

расположения активной силы Р на надежность закрепления режу-

щей пластины. Чем ближе точка приложения активной силы к

месту контакта штифта с режущей пластиной, тем выше жесткость

крепления, что имеет особенно большое значение при работе ин-

струмента при переменных нагрузках. Прижим к опоре обеспечи-

вается за счет осевого перемещения штифта.

В настоящее время широко применяют рычажной механизм

крепления посредством качающегося L-образного элемента (см.

рис.

5.15, а). Достоинством его является простота и удобство об-

служивания, недостатком - повышенная сложность изготовления

и отсутствие силы, прижимающей пластину к опоре.

Осевое перемещение штифта вызывает дополнительную силу

крепления, направленную в сторону

опоры.

При закреплении пластины

192 Глава

СИСТЕМЫ СМЕННЫХ РЕЖУЩИХ ПЛАСТИН

5.3.

Анализ схем крепления СРП

Пере-

меще-

ние

штиф-

та

Схема поперечного нагружения штифта и конструкция узла крепления

Осевое

и вра-

щатель-

ное

Отсут-

ствует

тель-

ное

с цилиндрическим отверстием эта сила возникает за счет трения

между штифтом и поверхностью отверстия в пластине. Штифт

может перемещаться в осевом направлении с вращением и без

вращения. На рис. 5.15, б, в показаны варианты с вращением

штифта. Режущая пластина может крепиться посредством осевого

перемещения конического участка винта, контактирующего с ко-

ническим участком отверстия державки

(см.

рис. 5.15, б). При этом

ось конического участка отверстия державки смещена в сторону

упорных поверхностей гнезда пластины. Качание винта осуществ-

ляется за счет зазора в резьбовом соединении или за счет бочкооб-

разной формы резьбового участка винта.

Для повышения надежности резцов опорную пластину допол-

нительно крепят. На рис. 5.15, в показана конструкция узла креп-

ления с одновременным зажимом режущей и опорной пластины.

Это достигается тем, что в отверстии корпуса установлена упорная